Utilisation du module nRF24L01+ avec l’Arduino

Je viens de commander 2 modules nRF24L01 chez Robotshop (4€65 le module) : http://www.robotshop.com/eu/module-emetteur-recepteur-24g-nrf24l01.html.

Ces modules sont des transceiver, c’est à dire qu’’ils peuvent émettre et réceptionner en radio fréquence de 2.4 GHz. On va tester leur utilisation sur 2 Arduino Uno.

Les caractéristiques techniques sont les suivantes :

– Interface Arduino via bus SPI (8 Mhz), autorisant le 5v.

– Alimentation 3.3v du module.

– Bande radio fréquence 2.4 GHz et possibilité de 126 canaux.

– Transmission / Réception à 1 ou 2 Mb/s.

– Puissance de transmission programmable : 0, –6, –12 ou –18 dBm.

– Consommation en émission à 0 dBm de 11.3 mA.

– Consommation en réception à 2 Mb/s de 12.3 mA.

Les modules se présentent comme suit :

Le schéma du module est le suivant :

La documentation du chipset se trouve à l’adresse : ftp://imall.iteadstudio.com/Modules/IM120606002_nRF24L01_module/DS_nRF24L01.pdf

La présentation est finie concernant le matériel.

Une librairie de nom ‘Mirf’ pour l’utilisation avec l’Arduino est fournie à l’adresse : http://playground.arduino.cc/InterfacingWithHardware/Nrf24L01

Il suffit de télécharger le fichier Mirf.zip, de le décompresser et ensuite de copier le dossier ‘Mirf’ dans le dossier ‘libraries’ où se trouve votre IDE Arduino.

Le branchement du module avec l’Arduino sera le suivant et utilise le bus SPI :

Broche module	Broche Arduino	Fonction
1	GND	Masse
2	3.3v	VCC/3.3v
3	8 (configurable)	CE
4	7 (configurable)	CSN
5	13	SCK
6	11	MOSI
7	12	MISO
8	non connectée	IRQ

Attention l’alimentation du module s’effectue en 3.3v (broche 2), les autres broches pour le dialogue via le bus SPI supporte le 5v.

Une petite image qui présente le module avec les broches :

Pour les tests, nous allons envoyer une valeur de type ‘integer’ côté émetteur.

Côté récepteur nous afficherons la valeur reçue pour vérifier le bon échange.

Le programme côté émetteur sera le suivant :

/*     émission d’une valeur integer via module nRF24L01 */ #include <SPI.h> // gestion du bus SPI #include <Mirf.h> // gestion de la communication #include <nRF24L01.h> // définition des registres du nRF24L01 #include <MirfHardwareSpiDriver.h> // communication SPI nRF24L01 int valeur = 770;  // contient la valeur à envoyer byte valeur_octet[2]; // contient la valeur découpée en octet pour l’envoi void setup() {   Mirf.cePin = 8; // CE sur broche 8   Mirf.csnPin = 7; // CSN sur broche 7   Mirf.spi = &MirfHardwareSpi; // utilisation du port SPI hardware   Mirf.init(); // initialise le module SPI   Mirf.channel = 0; // utilisation canal 0 pour communiquer (128 canaux disponible, de 0 à 127)   Mirf.payload = sizeof(unsigned int); // = 2, déclaration taille du message à transmettre, max 32 octets   // RF_SETUP=0000abcd : a=1–>2Mb/s, a=0–>1Mb/s; puissance émission bc=00–>-18 dBm, bc=01–>-12dBm, bc=10–>-6dBm, bc=11–>0dBm;   // d=0 pas de gain sur le bruit en réception   Mirf.configRegister(RF_SETUP, 0x06); // 1 Mb/s et 0 dBm (puissance maximum)   Mirf.config(); // configure le canal et la taille du message   Mirf.setTADDR((byte *)"ardu2"); // définition adresse sur 5 octets de la 2ème carte Arduino   Mirf.setRADDR((byte *)"ardu1"); // définition adresse sur 5 octets de la 1ere carte Arduino } void loop() {   while(Mirf.isSending())   {     // en cours d’émission     delay(5);   }   valeur_octet[0] = valeur & 0xFF; // 1er octet   valeur_octet[1] = (valeur & 0xFF00) >> 8; // 2ème octet   Mirf.send(valeur_octet);   delay(1000); }

Le programme côté récepteur sera le suivant :

/*     réception d’une valeur integer via module nRF24L01 */ #include <SPI.h> // gestion du bus SPI #include <Mirf.h> // gestion de la communication #include <nRF24L01.h> // définition des registres du nRF24L01 #include <MirfHardwareSpiDriver.h> // communication SPI nRF24L01 int valeur = 0;  // contient la valeur à recevoir byte valeur_octet[2]; // contient la valeur découpée en octet pour la réception void setup() {   Mirf.cePin = 8; // CE sur broche 8   Mirf.csnPin = 7; // CSN sur broche 7   Mirf.spi = &MirfHardwareSpi; // utilisation du port SPI hardware   Mirf.init(); // initialise le module SPI   Mirf.channel = 0; // utilisation canal 0 pour communiquer (128 canaux disponible, de 0 à 127)   Mirf.payload = sizeof(unsigned int); // = 2, déclaration taille du message à transmettre, max 32 octets   // RF_SETUP=0000abcd : a=1–>2Mb/s, a=0–>1Mb/s; puissance émission bc=00–>-18 dBm, bc=01–>-12dBm, bc=10–>-6dBm, bc=11–>0dBm;   // d=0 pas de gain sur le bruit en réception   Mirf.configRegister(RF_SETUP, 0x06); // 1 Mb/s et 0 dBm (puissance maximum)   Mirf.config(); // configure le canal et la taille du message   Mirf.setTADDR((byte *)"ardu1"); // définition adresse sur 5 octets de la 2ème carte Arduino   Mirf.setRADDR((byte *)"ardu2"); // définition adresse sur 5 octets de la 1ere carte Arduino   Serial.begin(9600); } void loop() {   while(!Mirf.dataReady())   {     // pas prêt à recevoir     delay(5);   }   Mirf.getData(valeur_octet); // récupére 2 octets   valeur = valeur_octet[0] + (valeur_octet[1] << 8); // transforme en int   Serial.print(valeur, DEC);   Serial.print(" ");   Serial.print(valeur_octet[0]);   Serial.print(" ");   Serial.println(valeur_octet[1]);   delay(1000); }

J’ai testé l’émission et la réception à l’intérieur de ma maison; l’émetteur étant positionné au rez de chaussée; le récepteur capte sur tout le rez de chaussée; au 1er étage, je capte sur les pièces situées au dessus de la pièce où se situe l’émetteur; au sous-sol je capte également lorsque je me situe sous la pièce où se situe l’émetteur.

Conclusion : un bon module RF 2.4 GHz avec antenne intégrée.

D’autres articles viendront complétés l’utilisation de ce module.